Promesse À Mur Unique d'Exposition de Nanotubes de Carbone D'éviter les Dégâts Oxydants à l'ADN

Published on November 16, 2012 at 6:11 AM

Les Chercheurs au National Institute of Standards and Technology (NIST) ont fourni la preuve dans le laboratoire que les nanotubes à mur unique de carbone (SWCNTs) peuvent aider pour protéger des Molécules d'ADN contre les dégâts par oxydation.

Image de microscope électronique de Lecture d'un échantillon typique du manuel de référence à mur unique de norme de la suie de nanotube de carbone de NIST. La recherche Récente de NIST suggère que, au moins dans le laboratoire, les nanotubes de carbone puissent aider à protéger des Molécules d'ADN contre les dégâts par oxydation. L'image affiche une zone juste au-dessus d'un micromètre large. (Couleur ajoutée pour la clarté.) (Crédit : Vladar, NIST)

En nature, l'oxydation est un procédé chimique commun dans lequel un produit chimique réactif retire des électrons de l'ADN et peut augmenter l'occasion pour des mutations en cellules. Plus d'études sont nécessaires pour voir si l'action protectrice in vitro des nanotubes enregistrés dans le laboratoire se produit également in vivo, c.-à-d., au sein d'un organisme vivant.

« Nos découvertes ne nous indiquent pas si les nanotubes de carbone sont bons ou mauvais pour les gens et l'environnement, » dit Élijah Petersen, un des auteurs de l'étude. « Cependant, les résultats nous aident mieux à comprendre les mécanismes par lesquels les nanotubes pourraient agir l'un sur l'autre avec des biomolécules. »

Les tiges creuses nanotube-minuscules de carbone À Mur Unique qui sont les feuilles un-atome-épaisses de graphene roulées dans les cylindres 10.000 cale plus petit de diamètre qu'un être humain cheveux-sont prisées pour leurs propriétés optiques, mécaniques, thermiques et électroniques extraordinaires. Elles sont employées pour produire le poids léger et les matériaux extrêmement intenses, renforcer le potentiel des dispositifs tels que des senseurs, et fournir des moyens nouveaux de la livraison dope avec la spécificité grande. Cependant, pendant que les nanotubes de carbone deviennent de plus en plus comportés au consommateur et aux produits médicaux, la préoccupation publique au sujet de leur ambiant potentiel, risques de la santé et sécurité (EHS) s'est développée. Scientifiquement la détermination du niveau du risque associé avec les nanotubes de carbone a été provocante, avec différentes études donnant des résultats contradictoires sur la toxicité cellulaire. Un des composants manquant dans ces études est une compréhension de ce qui se produit matériel au niveau moléculaire.

Dans un papier récent, * les chercheurs de NIST ont vérifié l'incidence de l'ultrasonication sur une solution des Fragments d'ADN connus sous le nom d'oligomères en la présence et l'absence des nanotubes de carbone. Ultrasonication est une technique de laboratoire normale qui utilise le son de haute fréquence salue des solutions de mélange, des cellules ouvertes de rupture ou des boues d'émoulage de processus. Le procédé peut diviser des molécules d'eau en agents hautement réactifs tels que les radicaux hydroxyles et le peroxyde de hydrogène qui sont assimilés aux produits chimiques oxydants qui menacent généralement la cellule mammifère ADN, bien que les niveaux expérimentaux de la sonication soient beaucoup plus grands que ceux trouvés naturellement dans des cellules. « Dans notre expérience, nous examinions pour voir si les nanotubes améliorés ou les dégâts oxydants découragés à l'ADN, » Petersen dit.

Le Contraire à l'attente que les nanotubes de carbone endommageront des biomolécules qu'ils entrent en contact, les chercheurs a constaté que les niveaux généraux des dégâts accumulés d'ADN étaient sensiblement réduits dans les solutions en présence des nanotubes. « Ceci suggère que les nanotubes puissent fournir une action protectrice contre les dégâts oxydants à l'ADN, » Petersen dit.

Une explication possible pour le résultat étonnant, Petersen dit, est que les nanotubes de carbone peuvent agir en tant que Scavenger, liant la substance oxydante en solution et les empêchant d'agir l'un sur l'autre avec l'ADN. « Nous avons également vu une diminution des dégâts d'ADN quand nous avons fait l'ultrasonication en présence du sulfoxyde diméthyle (DMSO), un composé chimique connu pour être Scavenger de radical hydroxyle, » Petersen dit.

Petersen dit qu'une troisième expérience où l'ultrasonication a été exécuté en présence de DMSO et SWCNTs a en même temps produit une synergie additive, réduisant les dégâts d'ADN nivelle plus de manière significative que l'un ou l'autre seule de demande de règlement.

Cette recherche fait partie du travail du NIST à aider à caractériser les risques du potentiel EHS des nanomaterials, et développe des méthodes pour les recenser et mesurer.

Source : http://www.nist.gov

Last Update: 16. November 2012 06:54

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